[논문]과학적 탐구 수행에서 초등교사가 겪은 어려움과 성장으로 탐색한 교사의 과학적 지식 향상 방안

이동승; 박종석

doi:10.5012/jkcs.2022.66.1.42

과학적 탐구 수행에서 초등교사가 겪은 어려움과 성장으로 탐색한 교사의 과학적 지식 향상 방안
Improvement of Teachers' Scientific Knowledge researched by Difficulty and Development of teachers experienced in process of Conducting Scientific Inquiry 원문보기

대한화학회지 = Journal of the Korean Chemical Society, v.66 no.1, 2022년, pp.42 - 49

이동승 (경북대학교 사범대학 화학교육과) , 박종석 (경북대학교 사범대학 화학교육과)

초록
AI-Helper

많은 초등교사들의 과학적 지식 부족은 과학 교수활동에서 여러 가지 문제점으로 나타난다. 따라서 초등교사의 과학적 지식 향상이 필요하지만 교사 양성 과정이나 재교육 과정에서 주로 수행되는 강의 기반 활동을 통해서는 초등교사의 과학적 지식 부족을 해결하는데 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 초등교사의 과학적 지식 향상을 위한 과학 교사교육 개선 방안을 탐색하고자 한다. 초등학교 과학과 교육과정 내 물질 영역에 대한 내용 지식을 향상시키기 위해 실행연구를 수행한 연구자 3명에 대해 심층면담을 실시했다. 면담결과를 토대로 3명의 연구자들이 실행연구 과정에서 수행한 과학적 실천에서 공통적으로 겪은 어려움과 성장한 부분을 분석했다. 심층면담에서 3명의 교사들은 자신이 특정 개념을 어떻게 이해하고 있는지, 무엇을 이해하지 못하고 있는지, 무엇을 더 공부해야 하는지를 파악하는데 어려움을 겪었다. 그리고 탐구 실천 계획을 수립하는 과정에서 명시적으로 배웠던 절차적 지식을 실제 맥락 속에서 어떻게 적용시켜야 하는지 모르는 상황도 겪었다. 또한 선언적으로 이해하고 있던 지식은 실제 현상에서 관찰되는 내용과 차이가 있어 어려움을 겪기도 했다. 하지만 교사들은 이러한 어려움 속에서 주제 분석, 탐구 계획, 탐구 수행, 결과 논의의 과정을 스스로 실천한 결과 내용 지식뿐만 아니라 의도하지 않았던 절차적 지식에 대한 이해까지 향상되었다고 진술했다. 또한 기존에 이해하고 있던 내용 지식을 통합적으로 이해하는 것도 도움이 되었다고 했다. 그리고 교사들은 과학 실천이 개별적으로 수행되기보다 주변 동료들과 공동체를 구성하여 논의하고 점검하는 기회를 가진다면 더 효과적인 학습이 될 수 있을 것이라는 제안을 했다. 이러한 점에 비추어 초등교사의 과학적 지식 향상을 위한 교사교육의 방향은 교사들이 학습 공동체 속에서 현상이 발생되는 맥락에 대해 직접 탐구하고 그 결과를 바탕으로 과학 개념을 이해하는 형태로 개선될 필요가 있다. 이는 교사의 실천과 이해를 통합시켜 과학 교수 활동 개선에도 기여할 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Many elementary school teachers' lack of scientific knowledge reveal as several problems in teaching science. Thus, elementary school teachers need to improve their scientific knowledge, but there is the limit to improve the teachers' scientific knowledge through activities based on lecture that conducted in process of training and retraining them. Therefore, Improvement for training science teacher to improve scientific knowledge of elementary school teachers would be searched in this study. Depth interview was conducted toward three elementary school teachers, who had conducted action research, to improve content knowledge of material domain within teaching process and elementary school science. Based on result of the interview, difficulty and development that the three teachers were commonly experienced in process of conducting scientific inquiry in action research were analyzed. One of the difficulties of the inquiry were to figure out how the three teachers, who participated in the interview, understand specific concept, what they do not understand, and what they should study more to understand the concept. And there was a circumstance that the teachers did not know how to apply procedural knowledge, which learned explicitly in the process of setting plan for conducting research, into real context. Since there was difference between knowledge that they understand disjunctively and context that observed in real circumstance, they faced difficulty. However, the teachers conducted analysis of topic, planning research, conducting research, discussion of the result by themselves with those difficulties Thus, the teachers mentioned that not only content knowledge had been improved, but understanding of procedural knowledge, which is not intended to improve, had been also improved. Besides, they also mentioned that comprehensive understanding content knowledge, which they already understood, was also helpful. And the teachers suggest that if there were chance to discuss and examine the scientific practices by consisting of group with colleagues rather than conducting it individually it would more efficient studying. Considering their suggestion, direction of training elementary school teachers for improving their scientific knowledge should be improved in a way to understand science concepts based on direct research about context that is generated in circumstance of studying group of the teachers. Consequently, it would contribute to improvement of teaching science by combining teachers' practice and understanding.

주제어

표/그림 (2)

표 Table 1. Candidates of depth interview
표 Table 2. Composition of questionnaire for depth interview

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

이후 교육대학교 대학원에 진학했고 석사학위 취득을 위해 실행연구를 수행했다. 연구의 목적은 교육과정 기반의 탐구 활동을 지도하기 위해 교사가 알아야 할 내용 지식을 제안하고 동시에 심층면담 대상자들 스스로의 과학지식을 향상시키는 것이었다. 이를 위해 심층면담 대상자들은 초등학교 과학 교육과정의 물질 영역에서 다루는 현상 중 자신이 지도하고 있는 학년에 해당하는 현상(단원)을 연구했다.

가설 설정

Kim◯◯: 시트르산과 염화암모늄은 물과 만나면, 용액의 온도가 급격하게 낮아진다. 용액의 온도는 용해도에 영향을 미치기 때문에 용해열이 큰 물질은 사용하지 않는 것이 좋다.

제안 방법

그리고 마지막으로 이러한 실행연구 방식을 과학 교사 전문성 향상 프로그램으로 적용한다면 제안하고 싶은 부분에 대해 진술하도록 구성했다(Table 2). 그리고 심층면담 대상자들의 탐구 수행 당시의 맥락 정보를 파악하고자 교직 경력, 학교 급별 학업 과정, 진학 과정 등에 대한 질문을 추가로 제시했다.
이를 위해 심층면담 대상자들은 초등학교 과학 교육과정의 물질 영역에서 다루는 현상 중 자신이 지도하고 있는 학년에 해당하는 현상(단원)을 연구했다. 심층면담 대상자들은 학생들이 현상을 학습하여 성취기준에 도달하는데 필요한 학습 활동들을 제시하고 각 학습 활동에서 사용되는 다양한 물질과 도구, 실험 방법 등을 변인으로 직접 탐구를 수행했다.
심층면담 대상자들이 탐구를 계획하고 수행하는 과정에서 겪은 어려움과 탐구를 실천하는 과정을 통해 성장한 점을 파악하고자 질문지를 구성했고 면담의 질문 영역은 크게 ‘겪은 어려움’, ‘나의 성장’, ‘제안’의 세 가지로 구성했다
이는 결과적으로 과학 교수 활동의 어려움으로 이어진다는 점에서 이 연구에서는 초등교사들을 대상으로 하는 기존의 과학 교과 교사교육 개선 방안에 대해 탐색했다. 이에 기존의 방식과 다른 방식으로 초등학교 과학 교과 내 물질 영역에 대한 내용 지식을 향상시키고자 실행연구를 수행한 초등교사 3명을 대상으로 심층면담을 실시했다. 이들은 실제로 과학 탐구의 절차와 과정을 직접 계획하고 실행하는 경험을 했고 과학교육 전문가와의 면담을 토대로 수정, 재실행의 과정을 반복했다.
심층면담은 반구조화된 형태로 30~50분 정도에 걸쳐서 실시되었고 면담 내용은 녹취·전사한 후 분석했다. 자료분석은 과학교육전문가 1인과 박사과정 대학원생 2인으로 구성된 전문가 세미나를 바탕으로 진행했다. 연구자와 대학원생 2인은 각자 전사한 내용을 분석하여 개방 코딩 작업을 실시하였고 논의를 통해 각 범주별로 공통적으로 나타나는 내용들의 코드를 추출했다.
탐구 수행은 탐구과제 선정, 탐구 계획 수립, 예비탐구 수행, 본 탐구 수행, 탐구 타당성 검증 단계로 이루어졌으며 전체 과정은 과학교육전문가와 협의체를 구성하여 진행했다. 심층면담 대상자들은 협의체 내에서 탐구 과정과 결과에 대해 공유하고 검토-수정-재실행 단계를 거치면서 자신의 탐구수행 적절성에 대해 점검했다.

참고문헌 (33)

Hanauer, D. I.; Hatfull, G. F.; Jacobs-Sera, D. In Active Assessment: Assessing Scientific Inquiry; New York, NY, Springer 2009, pp. 1-9.
Nott, M.; Smith, R. International Journal of Science Education 1995, 17, 399.

상세보기
Hanauer, D. Scientific Discourse: Multiliteracy in the Classroom; Continuum: London, 2006.
Aleixandre, J.; Beatriz, C. Epistemic Practices and Scientific Practices in Science Education; Science education, Brill Sense: 2017.
Tosun, T. School Science and Mathematics 2000, 100, 374.

상세보기
Crawford, B. A. Journal of Research in Science Teaching 2000, 37, 916.

상세보기
Trygstad, P. J. et al. Horizon Research Inc 2013.
OECD., PISA 2015 Assessment and Analytical Framework: Science, Reading, Mathematic and Financial Literacy; OECD Publishing, Paris: 2016.
Capps, D. K.; Crawford, B. A.; Constas, M. A. Journal of Science Teacher Education 2012, 23, 291.

상세보기
National Research Council, National Science Education Standards; National Academy Press: Washington, D. C., 1996.
Gunckel, K. L. Journal of Science Teacher Education 2011, 22, 79.

상세보기
Gyllenpalm, J.; Wickman, P. O. Science Education 2011, 95, 908.

상세보기
Wallace, C. S.; Kang, N. H. Journal of Research in Science Teaching 2004, 41, 936.

상세보기
Abrahams, I.; Reiss, M. J. Journal of Research in Science Teaching 2012, 49, 1035.

상세보기
Anderson, R. D. Journal of Science Teacher Education 2002, 13, 1.

상세보기
Driver, R.; Newton, P.; Osborne, J. Science Education 2000, 84, 287.

상세보기
Jin, S. H.; Jang, S. H. Journal of Korean Elementary Science Education 2007, 26, 181.

원문보기 상세보기
Park, H. J. Discourse 2010, 13, 65.
Next Generation Science Standards. The next generation science standards. Retrieved from http://www.nextgenscience.org/next-generation-science-standards, 2013.
Ministry of Education, Korea. Korean Science Education Standards for the Next Generation; Ministry of Education: Seoul, Korea, 2019.
Osborne, J. F. et al. American Educational Research Journal 2019, 56, 1067.

상세보기
Avery, L. M.; Meyer, D. Z. School Science and Mathematics 2012, 112, 395.

상세보기
Lim, S. M. et al. Journal of the Korean Association for Science Education 2010, 30, 291.

원문보기 상세보기
Duschl, R. Review of Research in Education 2008, 32, 268.

상세보기
Manz, E. Review of Educational Research 2015, 85, 553.

상세보기
Lave, J.; Wenger, E. Situated Learning: Legitimate Peripheral Participation; Harvard University Press: Cambridge, MA, 1991.
Duschl, R. A. Review of Research in Education 2008, 32, 268.

상세보기
National Research Council, A Framework for K-12 Science Education: Practices, Crosscutting Concepts, and Core Ideas; National Academy Press: Washington, DC, 2012.
Nersessian, N. J. Mind, Culture, and Activity 2012, 19, 222.

상세보기
Rouse, J. Articulating the World: Conceptual Understanding and the Scientific Image; University of Chicago Press: Chicago, IL, 2015.
Berland, L. K.; Hammer, D. Journal of Research in Science Teaching 2012, 49, 68.

상세보기
Jimenez-Alexandre, M. P.; Rodriguez, A. B.; Duschl, R. A. Science Education 2000, 84, 757.

상세보기
Schwarz, C.; Passmore, C.; Reiser, B. Helping Students Make Sense of the World Using Next Generation Science and Engineering Practices; National Science Teachers' Association Press: Arlington, VA, 2017.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증